一种全方位移动的传动结构的制作方法

本发明涉及运输技术领域，具体涉及一种全方位移动的传动结构。

背景技术：

目前市场上全方位移动的传动结构有球形轮胎和麦克纳姆轮等传动结构，其中球形轮胎全方位移动的技术有磁悬浮技术，以及通过控制三组驱动轮的方向和速度大小，来达到球形轮胎全方位移动的技术结构；而麦克纳姆轮这种全方位移动方式是基于一个有许多位于机轮周边的轮轴的中心轮的原理上，这些成角度的周边轮轴把一部分的机轮转向力转化到一个机轮法向力上面，依靠各自机轮的方向和速度，这些力的最终合成在任何要求的方向上产生一个合力矢量从而保证了这个平台在最终的合力矢量的方向上能自由地移动，而不改变机轮自身的方向；在上述类型中存在以下问题：

1、体积大，并且结构复杂；

2、成本高，不易广泛普及；

3、控制系统比较复杂。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种全方位移动的传动结构，本发明是通过两组电机控制球体运动方向来达到全方位移动的目的，并且两组电机既能同时工作，也能独立工作，有效降低了总成本和控制系统的复杂程度；由于整体构造近似行星齿轮组结构传动，因此，整体的体积小和结构简单，同时进一步提高了产品的可靠性，使得产品可以得到广泛普及。

本发明所采用的技术方案为：

一种全方位移动的传动结构，包括旋转层、驱动层、球体固定层，所述旋转层设置在顶端，与驱动层固定连接，所述驱动层设置在中间部位，与球体固定层固定连接，所述球体固定层设置在最下端。

进一步具体的是，所诉旋转层包括旋转外壳和固定在旋转外壳上端的密封端盖，旋转齿轮位于旋转外壳的内部，不与旋转外壳接触，旋转齿轮固定在连接支架的上端，旋转齿轮与旋转齿轮轴垂直啮合，旋转齿轮轴贯穿旋转外壳，另一端与旋转电机固定连接，旋转电机固定在旋转外壳的外侧。

进一步具体的是，所诉驱动层包括驱动外壳和形状为字母z型的连接支架，在连接支架的两侧各安装有一个驱动轮；所述驱动轮的一端与驱动齿圈垂直啮合，另一端与球体摩擦接触，驱动齿圈安装在驱动外壳内部，并且在连接支架的下方，驱动齿圈与驱动齿轮轴垂直啮合，驱动齿轮轴贯穿驱动外壳，另一端与驱动电机固定连接，驱动电机固定在驱动外壳的外侧；其中，驱动电机与旋转电机相互不干涉，驱动齿轮轴、连接支架、旋转齿轮轴相互不干涉。

进一步具体的是，所诉球体固定层包括两件对称固定连接的固定外壳，在固定外壳内部有两组对称安装的保持架和钢球，球体穿过保持架和固定外壳；其中，球体不与固定外壳和保持架接触，钢球分别与球体和保持架，以及固定外壳的内壁相接处，使球体能在固定外壳的中心自由运动，固定外壳通过钢球对球体起到支持作用，使球体不脱离固定外壳；钢球在球体的运动下做自转和围绕球体运动，在保持架上设置有钢球的限位槽，保证了球体在运动的过程中钢球保持间距。

进一步优选的是，所述一种全方位移动的传动结构设置有处理器，并且处理器控制所有的电器元件。

本发明的有益效果为：

本发明的整体构造近似行星齿轮组结构原理，其中，连接支架近似行星齿轮组中的行星架，驱动轮近似行星齿轮组中的行星齿轮，球体近似行星齿轮组中的太阳齿轮，驱动齿圈近似行星齿轮组中的内齿圈；其转向过程为：驱动齿圈不旋转，连接支架自转，并且带动驱动轮围绕驱动齿圈和球体中心轴做公转运动，即驱动轮公转的过程就是方向的改变过程；其驱动过程为：连接支架不旋转，驱动齿圈自转，并且带动驱动轮自转，由于驱动轮的一端与球体摩擦接触，因此，球体在驱动轮的作用下，有一个垂直驱动轮公转方向的驱动力，即球体做前进或后退运动；即在转向过程与驱动过程配合作用下满足了全方位移动的目的；与现有技术相比，本发明实现了通过两组电机控制球体运动方向来达到全方位移动的目的，并且采用了近似行星齿轮组传动结构，和模块化设计结构，有效降低了总成本和控制系统的复杂程度，使得体积小，方便维修，以及传动结构可靠性强，便于广泛普及。

附图说明

图1为本发明中局部剖开示意图；

图2为本发明中旋转层剖开示意图；

图3为本发明中驱动层剖开示意图；

图4为本发明中球体固定层剖开示意图；

图5为本发明中整体爆炸示意图。

图中：1-旋转层；2-驱动层；3-球体固定层；101-旋转外壳；102-密封端盖；103-旋转齿轮；104-旋转齿轮轴；105-旋转电机；201-驱动外壳；202-连接支架；203-驱动轮；204-驱动齿圈；205-驱动齿轮轴；206-驱动电机；301-固定外壳；302-保持架；303-钢球；304-球体。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。

实施例

如图1-5所示，一种全方位移动的传动结构，包括旋转层1、驱动层2、球体固定层3，所述旋转层1设置在顶端，与驱动层2固定连接，所述驱动层2设置在中间部位，与球体固定层3固定连接，所述球体固定层3设置在最下端；其中，旋转层1用来控制球体固定层3中球体304的运动方向，驱动层2用来控制球体固定层3中球体304的运动速度，球体固定层3用来承重和固定球体304。

具体的，如图2所示，所诉旋转层1包括旋转外壳101和固定在旋转外壳101上端的密封端盖102，旋转齿轮103位于旋转外壳101的内部，不与旋转外壳101接触，旋转齿轮103固定在连接支架202的上端，旋转齿轮103与旋转齿轮轴104垂直啮合，旋转齿轮轴104贯穿旋转外壳101，另一端与旋转电机105固定连接，旋转电机105固定在旋转外壳101的外侧；其工作过程为：由旋转层中的旋转电机105把动力通过旋转齿轮轴104传递到旋转齿轮103，由于旋转齿轮103和连接支架202是固定连接，因此，连接支架202被带动围绕球体304中心轴做自转运动，进一步改变了驱动轮203在球体304上的位置，即改变了球体的运动方向。

具体的，如图3所示，所诉驱动层2包括驱动外壳201和形状为字母z型的连接支架202，在连接支架202的两侧各安装有一个驱动轮203；所述驱动轮203的一端与驱动齿圈204垂直啮合，另一端与球体304摩擦接触，驱动齿圈204安装在驱动外壳201内部，并且在连接支架202的下方，驱动齿圈204与驱动齿轮轴205垂直啮合，驱动齿轮轴205贯穿驱动外壳201，另一端与驱动电机206固定连接，驱动电机206固定在驱动外壳201的外侧；其中，驱动电机206与旋转电机105相互不干涉，驱动齿轮轴205、连接支架202、旋转齿轮轴104相互不干涉；其工作过程为：驱动层的驱动电机206把动力通过驱动齿轮轴205传递到驱动齿圈204，由于驱动轮203的一端与驱动齿圈204垂直啮合，以及连接支架202在旋转电机控制下保持不动，因此，驱动轮203在连接支架202上做自转运动，因为连接支架202成z字型布局，所以两个驱动轮203传递到球体304的力是平衡均匀的，使球体304有一个垂直连接支架202自转方向的转动力，在球体固定层3的作用下，到达了全方位移动的目的；其中旋转电机105和驱动电机206既能同时工作，也能独立工作。

具体的，如图4所示，所诉球体固定层3包括两件对称固定连接的固定外壳301，在固定外壳301内部有两组对称安装的保持架302和钢球303，球体304穿过保持架302和固定外壳301；其中，球体304不与固定外壳301和保持架302接触，钢球303分别与球体304和保持架302，以及固定外壳301的内壁相接处，使球体304能在固定外壳301的中心自由运动，固定外壳301通过钢球303对球体304起到支持作用，使球体304不脱离固定外壳301；钢球303在球体304的运动下做自转和围绕球体304运动，在保持架302上设置有钢球303的限位槽，保证了球体304在运动的过程中钢球303保持间距。

优选的，所述一种全方位移动的传动结构设置有处理器，并且处理器控制所有的电器元件。

本发明的整体构造近似行星齿轮组结构原理，其中，连接支架202近似行星齿轮组中的行星架，驱动轮203近似行星齿轮组中的行星齿轮，球体304近似行星齿轮组中的太阳齿轮，驱动齿圈204近似行星齿轮组中的内齿圈；其转向过程为：驱动齿圈204不旋转，连接支架202自转，并且带动驱动轮203围绕驱动齿圈204和球体304中心轴做公转运动，即驱动轮203公转的过程就是方向的改变过程；其驱动过程为：连接支架202不旋转，驱动齿圈204自转，并且带动驱动轮203自转，由于驱动轮203的一端与球体304摩擦接触，因此，球体304在驱动轮203的作用下，有一个垂直驱动轮203公转方向的驱动力，即球体304做前进或后退运动；即在转向过程与驱动过程配合作用下满足了全方位移动的目的；与现有技术相比，本发明实现了通过两组电机控制球体运动方向来达到全方位移动的目的，并且采用了近似行星齿轮组传动结构，和模块化设计结构，有效降低了总成本和控制系统的复杂程度，使得体积小，方便维修，以及传动结构可靠性强，便于广泛普及。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。